Cuộc đua giải cơn khát năng lượng của Big Tech

Sau khi ChatGPT ra mắt vào cuối năm 2022 và khiến mô hình ngôn ngữ lớn trở thành điều gần như hiển nhiên phải có trong nhiều lĩnh vực, các nhà cung cấp dịch vụ đám mây đã nhanh chóng chạy đua xây dựng các trung tâm dữ liệu AI có thể xử lý chúng.

Năm ngoái, 4 Big Tech - những gã khổng lồ thống trị ngành dịch vụ trực tuyến và công nghệ Mỹ là Microsoft, Meta, Google và Amazon, đã chi tổng cộng 125 tỷ USD cho các trung tâm dữ liệu.

Đầu tuần này, Apple cũng đã thông báo kế hoạch chi 500 tỷ USD trong 4 năm tới để xây dựng trung tâm máy chủ AI tại Mỹ và cam kết tạo ra 20.000 việc làm mới. Theo kế hoạch này, Apple sẽ xây dựng một cơ sở mới tại thành phố Houston, bang Texas và mở một học viện dành cho nhà cung cấp tại bang Michigan cũng như đầu tư thêm vào các nhà cung cấp hiện tại của mình ở Mỹ.

Lượng điện tiêu thụ tại một trung tâm dữ liệu AI là rất lớn.

Nhu cầu điện tăng vọt

Đi cùng với sự bùng nổ của AI là nhu cầu điện năng cực kỳ to lớn từ trung tâm dữ liệu để đào tạo và chạy mô hình AI - điều đã đẩy các Big Tech vào cuộc chạy đua tìm kiếm cách thức để giải cơn khát năng lượng.

Để hình dung mức độ tiêu thụ năng lượng của AI, cần biết rằng lượng điện trung bình cho xử lý một truy vấn trên ChatGPT lớn gấp gần 10 lần so với một nội dung tương tự trên Google. Trong khi đó, một trung tâm dữ liệu tập trung cho AI ngốn khoảng 100 MW, tương đương với lượng điện tiêu thụ bởi 100.000 hộ gia đình ở Mỹ. Nói cách khác, AI và trung tâm dữ liệu AI cần rất nhiều điện.

Theo số liệu từ Bộ Năng lượng Mỹ, các trung tâm dữ liệu có thể chiếm tới 12% tổng mức tiêu thụ điện của nước này vào năm 2028, tăng từ mức dưới 4% vào năm 2022 - thời điểm trước khi ChatGPT ra đời. Tập đoàn Tư vấn Boston dự báo, trong giai đoạn 2024 - 2030, cơn sốt AI sẽ khiến nhu cầu về điện năng dành cho trung tâm dữ liệu tăng trưởng từ 15 đến 20% mỗi năm tại Mỹ.

Dù sự xuất hiện của DeepSeek hồi tháng trước đã gây ra cú sốc cho Thung lũng Silicon lẫn giới công nghệ Mỹ về tính hiệu quả của các mô hình AI, nhu cầu điện năng tăng đột biến do AI thúc đẩy vẫn không có dấu hiệu thay đổi. Thực tế, nhu cầu về điện cao đến mức một số kế hoạch đóng cửa các nhà máy điện chạy bằng than đang bị hoãn lại, như ở Kansas - nơi Meta đang xây dựng một trung tâm dữ liệu AI.

Theo dự báo của Ngân hàng Goldman Sachs, nhu cầu điện cho các trung tâm dữ liệu ở Mỹ có thể tăng gấp 3 lần từ năm 2023 đến năm 2030, đòi hỏi thêm khoảng 47 GW công suất phát điện mới.

Chi mạnh tay cho điện

Hiện, các Big Tech đang đổ rất nhiều tiền vào việc giải tỏa cơn khát năng lượng cho trung tâm dữ liệu AI. Theo Business Insider, từ năm ngoái, các công ty tiên phong phát triển AI đã đẩy mạnh phát triển điện hạt nhân để cung cấp nguồn điện sạch.

Tháng 9/2024, Microsoft đã có động thái gây sốt khi ký một thỏa thuận mua điện 20 năm với Constellation Energy. Thỏa thuận này sẽ khởi động lại một trong hai nhà máy điện hạt nhân đã dừng hoạt động ở Three Mile Island thuộc bang Pennsylvania - nơi đã đóng cửa từ năm 2019. Được biết, địa điểm này là nơi xảy ra vụ tai nạn hạt nhân thương mại tồi tệ nhất lịch sử Mỹ vào năm 1979.

Sau đó một tháng, đến lượt Amazon công bố đã ký 3 thỏa thuận trị giá hơn 500 triệu USD để hỗ trợ phát triển công nghệ Lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR), vốn nhỏ gọn và có khả năng triển khai dễ dàng hơn so với các lò phản ứng hạt nhân cỡ lớn truyền thống.

Cụ thể, Amazon sẽ hợp tác với Energy Northwest để phát triển 4 SMR tại Washington, có khả năng tạo ra tới 960 MW điện vào đầu những năm 2030. Hơn nữa, tập đoàn cũng mua cổ phần trong X-Energy - công ty chuyên về SMR để hỗ trợ hơn 5 GW cho các đề án năng lượng hạt nhân mới.

Cũng trong tháng 10/2024, Google đã công bố thỏa thuận năng lượng sạch với Kairos Power, cũng là một công ty phát triển SMR. Trong khi đó, Meta đang tìm kiếm các đối tác có thể giúp công ty bổ sung từ 1 đến 4 GW công suất điện hạt nhân cho các hệ thống AI, bắt đầu từ năm 2030. Để so sánh, một nhà máy điện hạt nhân điển hình ở Mỹ có công suất khoảng 1 GW.

Phản hồi trước kế hoạch của Meta, Last Energy - một nhà phát triển thương mại SMR của Mỹ, đã đệ trình một đề xuất. Được biết, phân nửa trong số 80 thỏa thuận thương mại của Last Energy cho các đơn vị 20 MW được chỉ định cho các trung tâm dữ liệu AI, trong khi nửa còn lại phục vụ ứng dụng công nghiệp truyền thống, như bột giấy và giấy, xi măng, chế biến đường và sản xuất ống thép.

Theo CNBC, các SMR đầu tiên của Last Energy dự kiến đi vào hoạt động trong năm 2027, cung cấp năng lượng cho các trung tâm dữ liệu tại một địa điểm nhà máy điện than cũ ở xứ Wales. Tuy nhiên, với nhu cầu năng lượng do AI thúc đẩy tăng vọt, một số nhà máy điện hạt nhân truyền thống cũng đang được khôi phục.

Hiện, Big Tech đang đổ rất nhiều tiền vào việc giải tỏa cơn khát năng lượng cho trung tâm dữ liệu AI

Bên cạnh Big Tech, OpenAI là một cái tên khác cũng đầu tư lớn cho năng lượng. Từ năm 2021, CEO Sam Altman đã đầu tư 375 triệu USD vào Helion và đang giữ chức Chủ tịch HĐQT.

Mục tiêu dài hạn của Helion là trích dẫn năng lượng nhiệt hạch trực tiếp cho các trung tâm dữ liệu hoặc chí ít là tới nơi gần chúng, và xa hơn nữa là làm cho phản ứng nhiệt hạch tiết kiệm chi phí. Hiện, Microsoft đã ký một thỏa thuận mua điện từ Helion cho một trong những trung tâm dữ liệu ở Washington vào năm 2028.

Trong khi Helion tập trung vào phản ứng nhiệt hạch, một công ty khác cũng do Altman giữ ghế chủ tịch là Oklo lại đặt cược vào phản ứng phân hạch - công nghệ tạo năng lượng bằng cách tách nguyên tử, vốn ít rủi ro hơn về mặt công nghệ và có khả năng hoạt động sớm hơn nhiệt hạch. Oklo dự kiến lò phản ứng vi mô đầu tiên của mình sẽ hoạt động vào năm 2027 tại Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho.

Ngoài năng lượng hạt nhân, địa nhiệt đang được quan tâm trở lại. Trong đó, Google đã hợp tác với Fervo Energy để cung cấp điện cho các trung tâm dữ liệu ở Nevada bằng điện khai thác từ lõi Trái đất. Cơ sở với công suất 3 MW đầu tiên của Fervo đã đi vào hoạt động từ năm 2023. Công ty này cũng đang hợp tác với Google để xây một nhà máy lớn hơn với công suất 115 MW ở Nevada, dự kiến đi vào hoạt động năm 2030.

Có thể thấy, khi thế giới thích ứng với nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của AI và các trung tâm dữ liệu, các nguồn năng lượng thay thế sẽ tiếp tục được hưởng lợi từ các nhà đầu tư giàu có.

Khởi Vũ